המדע המרתק של בועות, מסבון לשמפניה
-
0:01 - 0:04לפני כמה שנים, ביקרתי בפריז
-
0:04 - 0:08ובאחר צהריים קיצי ויפה
הלכתי לאורך נהר הסיין. -
0:08 - 0:11ראיתי בועות ענקיות מרחפות על גדת הנהר,
-
0:11 - 0:13כמו זו.
-
0:13 - 0:16מייד לאחר מכן, היא התפוצצה ונעלמה.
-
0:16 - 0:20שני אומני רחוב יצרו אותן כשהם מוקפים בקהל.
-
0:21 - 0:24הם הרוויחו כסף על ידי בקשת תרומות
-
0:24 - 0:28ובאמצעות מכירת זוגות של מקלות
מחוברים בשני חוטים. -
0:28 - 0:33כשהייתי שם, אדם קנה זוג מקלות ב10 יורו,
-
0:33 - 0:35דבר שהפתיע אותי.
-
0:36 - 0:40אני מדענית החוקרת בדבקות בועות.
-
0:40 - 0:43אני יודעת שהטריק הנכון לייצור בועות ענק
-
0:43 - 0:46טמון בתערובת מי הסבון הנכונה --
-
0:47 - 0:48לא המקלות,
-
0:48 - 0:49שאולי יש בהם צורך,
-
0:49 - 0:51אבל אפשר בקלות להכין כאלה בבית.
-
0:52 - 0:58ההתמקדות במקלות לא מאפשרת לנו לראות
שהכלי המרכזי הוא הבועה עצמה. -
0:59 - 1:03בועות אולי נראות כמו משהו
שרק ילדים משחקים בו, -
1:04 - 1:07אבל לפעמים הן יכולות להיות ממש מהממות.
-
1:08 - 1:12ובכל זאת, יש מדע מרתק מאחור הבועות,
-
1:12 - 1:15כמו כלים לפתרון בעיות.
-
1:15 - 1:18אז הייתי רוצה לחלוק איתכם
-
1:18 - 1:21כמה סיפורים על המדע שביצירת בועות
-
1:21 - 1:25והמדע שכרוך בחיסול אלה המיקרוסקופיות.
-
1:26 - 1:30מכיוון שזה כבר נמצא על המסך,
בא נתחיל בבועות הסבון. -
1:30 - 1:34הן עשויות מחומרים מאוד זמינים:
-
1:34 - 1:37אוויר, מים, סבון, בתערובת הנכונה.
-
1:38 - 1:42אתם יכולים לראות שבועות סבון
כל הזמן משנות את צבען. -
1:42 - 1:46זאת היא תוצאה של האינטרקציה
עם האור בזוויות שונות -
1:46 - 1:48והשינויים במידת העובי שלהן.
-
1:49 - 1:53אחד מהחומרים הזמינים, מולקולות מים,
-
1:53 - 2:00נוצרות על ידי שילוב של שני אטומי מימן
ואטום אחד של חמצן - H2O. -
2:00 - 2:05על רוב המשטחים, טיפות מים נוטות
להתאסף כלפי פנים, -
2:05 - 2:08כך שהן יוצרות צורה חצי כדורית.
-
2:08 - 2:13דבר זה מתרחש כיוון שפני טיפת המים
הם כמו סדין אלסטי. -
2:14 - 2:18מולקולת המים על פני המשטח
כל הזמן נמשכת כלפי פנים -
2:18 - 2:20על ידי המולקולה במרכז.
-
2:21 - 2:26ואיכות האלסטיות היא מה שאנו מכנים
"מתח הפנים". -
2:26 - 2:28עכשיו אם נוסיף סבון,
-
2:28 - 2:33מה שקורה הוא שמולקולת הסבון
מצמצמת את מתח הפנים של המים, -
2:33 - 2:37והופכת אותו ליותר אלסטי וקל ליצירת בועות.
-
2:39 - 2:43אתם יכולים לחשוב על בועה כמו
משוואת פתרון בעיות מתמטיות. -
2:44 - 2:49אפשר לראות איך היא מנסה ללא הרף
להשיג מושלמות גיאומטרית. -
2:49 - 2:55לדוגמא, כדור הוא הצורה בעלת שטח הפנים
-
2:55 - 2:56הכי קטן לכל נפח נתון.
-
2:56 - 3:01לכן כל בועה תמיד תהיה בצורת כדור.
-
3:01 - 3:03תנו לי להראות לכם, שימו לב.
-
3:18 - 3:20זאת היא בועת סבון אחת.
-
3:20 - 3:22כששתי בועות נוגעות זו בזו,
-
3:25 - 3:29הן יכולות לחסוך בחומרים על ידי
שיתוף של קיר משותף. -
3:36 - 3:39כשעוד ועוד בועות מתווספות יחד,
-
3:39 - 3:41הגיאומטריה שלהן משתנה.
-
3:42 - 3:44ארבע הבועות האלה מתווספות יחד.
-
3:44 - 3:46הן נפגשות בנקודה אחת במרכז.
-
4:31 - 4:33כששש בועות מתווספות יחד,
-
4:33 - 4:36קוביית קסם מופיעה במרכז.
-
4:36 - 4:40(מחיאות כפיים)
-
4:43 - 4:46זה מתח פנים בפעולה,
-
4:46 - 4:50הניסיון למצוא את הסידור הגיאומטרי
הכי אפקטיבי. -
4:52 - 4:56עכשיו, תנו לי לתת לכן עוד דוגמא.
-
4:57 - 5:00זהו כלי מאוד פשוט.
-
5:01 - 5:05הוא עשוי משתי שכבות של פלסטיק
-
5:05 - 5:08כשארבע סיכות מחברות ביניהן.
-
5:08 - 5:14דמיינו שארבע הסיכות מייצגות ארבע ערים
הנמצאות במרחק שווה זו מזו, -
5:14 - 5:17ואנחנו רוצים ליצור כבישים שיחברו
את ארבע הערים האלה. -
5:18 - 5:23השאלה שלי היא: מהי הדרך הקצרה ביותר
לחבר בין ארבע הערים האלה? -
5:24 - 5:28בא נגלה את התשובה
על ידי טבילת הכלי במי סבון. -
5:32 - 5:37זכרו, בועות הסבון תמיד ישאפו ליצור
-
5:37 - 5:39שטח פנים מינימלי
-
5:39 - 5:42בסידור גיאומטרי מושלם.
-
5:43 - 5:48אז הפתרון אולי לא יהיה משהו שהייתם מצפים.
-
5:50 - 5:54הדרך הקצרה ביותר לחבר בין ארבע הערים האלה
-
5:54 - 5:59הוא המרחק בין שתי הערים האלה כפול 2.73.
-
5:59 - 6:04(מחיאות כפיים)
-
6:05 - 6:07עכשיו הבנתם את הרעיון.
-
6:07 - 6:13בועות הסבון תמיד ישאפו ליצור
שטח פנים מינימלי -
6:13 - 6:15בסידור גיאומטרי מושלם.
-
6:17 - 6:23עכשיו, בא נבחן את הבועות מזווית אחרת.
-
6:24 - 6:28הבת שלי, זואי, אוהבת לבקר בגני חיות.
-
6:28 - 6:34המקום האהוב עליה הוא מערת הפנגווינים
בגן החיות מארוול בדרום אנגליה, -
6:34 - 6:39שם היא יכולה לראות פינגווינים
שוחים במהירות מתחת למים. -
6:40 - 6:43יום אחד, היא שמה לב שגוף הפינגווין
-
6:43 - 6:46מותיר אחריו שובל של בועות כשהם שוחים
-
6:46 - 6:48ושאלה למה.
-
6:48 - 6:51בעלי חיים וציפורים כמו פינגווינים
-
6:51 - 6:55המבלים הרבה מזמנם מתחת לפני המים
-
6:55 - 7:01פיתחו שיטה גאונית לשימוש ביכולות של בועות
-
7:01 - 7:04להפחתת דחיסות המים.
-
7:05 - 7:10מקובל לחשוב שפינגווינים קיסריים
מסוגלים לצלול לעומק של כמה מאות מטרים -
7:10 - 7:12מתחת לפני הים.
-
7:13 - 7:16ההנחה היא שהם אוגרים את האוויר
מתחת לנוצות שלהם -
7:16 - 7:18לפני שהם צוללים
-
7:18 - 7:23ואז משחררים אותו בהדרגה בענן של בועות.
-
7:23 - 7:27דבר זה מפחית את דחיסות המים הסובבים אותם,
-
7:27 - 7:30וכך יותר קל להם לשחות בתוכם
-
7:30 - 7:35ולהגביר את מהירות השחיה שלהם
בלפחות 40 אחוז. -
7:36 - 7:40טכניקה זו הועתקה על ידי יצרני אוניות.
-
7:40 - 7:44אני מדברת על אוניות ענק,
-
7:44 - 7:49אלה בהן משתמשים להעברת
אלפי מכולות ברחבי האוקיינוס. -
7:50 - 7:55לאחרונה, הם פיתחו מערכת שנקראת
"מערכת סיכת אוויר", -
7:55 - 7:57שקיבלה את השראתה מן הפינגווינים.
-
7:58 - 8:02במערכת הזאת, הם מייצרים הרבה בועות אוויר
-
8:02 - 8:06ומפזרים אותן לאורך כל הספינה,
-
8:06 - 8:11כמו משטח אוויר שמפחית את התנגדות האויר
-
8:11 - 8:13כשהאניה שטה.
-
8:14 - 8:18שיטה זו מפחיתה את צריכת האנרגיה של האניה
-
8:18 - 8:21בכ 15 אחוזים.
-
8:23 - 8:26אפשר גם להשתמש בבועות ברפואה.
-
8:26 - 8:29הן גם משמשות בעולם הרפואה,
-
8:31 - 8:38לדוגמא, כשיטה למערכת הובלה לא פולשנית
עבור תרופות וגנים -
8:38 - 8:40לחלק מסוים של הגוף.
-
8:40 - 8:42דמיינו מיקרו-בועה
-
8:42 - 8:47מלאה בתערובת של תרופות וסוכנים מגנטיים
-
8:47 - 8:49המוחדרת לתוך מחזור הדם שלנו.
-
8:50 - 8:54הבועות ינועו לכיוון אזור המטרה.
-
8:54 - 8:56אבל איך הן יודעות לאן ללכת?
-
8:56 - 8:58כי שתלנו בתוכה מגנט.
-
8:58 - 9:01לדגומא, החלק הזה של היד שלי.
-
9:01 - 9:05כשהמיקרו-בועות מגיעות
לחלק הזה של היד שלי, -
9:05 - 9:09אנחנו יכולים לפוצץ אותן
באמצעות אולטרא-סאונד -
9:09 - 9:12ולשחרר את התרופות בדיוק
במקום בו צריך אותן. -
9:14 - 9:17עכשיו, הזכרתי את המדע שמאחורי יצירת בועות.
-
9:17 - 9:22אבל לפעמים אנחנו צריכים גם להיפטר מהן.
-
9:22 - 9:24זה בעצם חלק מהעבודה שלי.
-
9:25 - 9:30ההגדרה המדויקת של העבודה שלי היא
"מדענית פורמולת דיו". -
9:30 - 9:34אבל אני לא עובדת על הדיו בו אתם
משתמשים לכתוב בעטי הדיו שלכם. -
9:34 - 9:37אני עובדת על אפליקציות ממש מגניבות
-
9:37 - 9:42כמו פוטו-וולטאיות אורגנית
-
9:42 - 9:45ודיודות פולטות אור אורגניות.
-
9:45 - 9:52חלק מהעבודה שלי היא לפענח איך ומתי
אנחנו רוצים להסיר את הבועות -
9:52 - 9:54מהדיו שהחברה שלי מייצרת.
-
9:55 - 9:58במהלך תהליך ערבוב הפורמולה,
-
9:58 - 10:00או תהליך ההכנה.
-
10:00 - 10:06אנחנו מערבבים חומרים פעילים,
ממיסים ותוספים -
10:06 - 10:11על מנת להשיג את הפורמולות בעלות
המאפיינים הנדרשים -
10:11 - 10:12לשימוש בדיו.
-
10:13 - 10:16אבל בדיוק כמו אם הייתם מכינים משקה
-
10:16 - 10:17או אופים עוגה,
-
10:17 - 10:23בלתי נמנע שכמה בועות אוויר יכלאו
בתוך הדיו הזה. -
10:24 - 10:27כאן, אנחנו מדברים על מרחב שונה
-
10:27 - 10:30מהבועות שראיתי בפריז.
-
10:31 - 10:33הבועות הכלואות בתוך סוגי הדיו האלה
-
10:33 - 10:36יכולות לנוע בגודלן בין כמה
מילימטרים בודדים, -
10:36 - 10:37כמה מיקרונים
-
10:37 - 10:40או אפילו כמה ננו-מטרים.
-
10:40 - 10:42ומה שמדאיג אותנו
-
10:42 - 10:45הוא החמצן והלחות הכלואים בפנים.
-
10:47 - 10:52בסדר גודל כזה, קשה מאוד להיפטר מהן.
-
10:52 - 10:54אבל זה חשוב,
-
10:54 - 10:58לדוגמא, דיו של דיודות מפיקות אור אורגניות,
-
11:00 - 11:07בו אנחנו משתמשים כדי ליצור את התצוגה
בסמרטפון שלכם, לדוגמא. -
11:08 - 11:10הדיו אמור להחזיק הרבה שנים,
-
11:10 - 11:15אבל אם חמצן ולחות נספגים בדיו הזה
-
11:15 - 11:17שלא הוסרו בזמן,
-
11:17 - 11:22אז אנחנו יכולים לראות במהרה
נקודות שחורות המופיעות בפיקסלים. -
11:23 - 11:30עכשיו, אתגר אחד שאנחנו מתמודדים איתו הוא
בהסרת המיקרו-בועות -
11:30 - 11:33הוא שהן לא ממש משתפות פעולה.
-
11:33 - 11:35הן אוהבות לשבת שם,
-
11:35 - 11:38ולטבול בדיו מבלי לזוז הרבה.
-
11:39 - 11:41אבל איך אפשר להעיף אותן?
-
11:43 - 11:45שיטה אחת שאנחנו משתמשים בה
-
11:45 - 11:50היא לדחוף את הדיו בתוך צינור דק, ארוך וקטן
-
11:50 - 11:53בעל קיר נקבובי,
-
11:53 - 11:56ואנחנו מניחים את הצינורות בתוך תא ואקום,
-
11:56 - 12:00כך שאפשר לדחוף את הבועות מהדיו
-
12:00 - 12:01ולהסיר אותן.
-
12:03 - 12:08ברגע שאנחנו מצליחים להסיר את הבועות
מהדיו שאנחנו מייצרים, -
12:09 - 12:12זה הזמן לחגיגות.
-
12:14 - 12:17בא נפתח שמפניה מבעבעת.
-
12:24 - 12:26אווו, זה הולך להיות כיף!
-
12:26 - 12:29(צחוק)
-
12:30 - 12:33ווהוו!
-
12:33 - 12:36(מחיאות כפיים)
-
12:40 - 12:46אתם יכולים לראות מלא בועות נדחפות החוצה
מבקבוק השמפניה. -
12:47 - 12:51אלו הן בועות המלאות בפחמן דו חמצני,
-
12:51 - 12:56גז המיוצר במהלך תהליך התסיסה של היין.
-
12:57 - 12:59בואו נשפוך קצת.
-
13:01 - 13:03אני לא יכולה לפספס את ההזדמנות.
-
13:10 - 13:12אני מניחה שזה מספיק.
-
13:12 - 13:14(צחוק)
-
13:17 - 13:22הנה, אני יכולה לראות המון מיקרו-בועות
-
13:22 - 13:27שנעות מתחתית הכוס לפני השטח של השמפניה.
-
13:28 - 13:30לפני שהן מתפוצצות,
-
13:31 - 13:36הן ישחררו טיפות זעירות של מולקולות ריח
-
13:36 - 13:40ויעצימו את טעמה של השמפניה,
-
13:40 - 13:43ויגרמו לנו ליהנות מטעמה של השמפניה
עוד יותר. -
13:44 - 13:48כמדענית שמאוד מרותקת מבועות,
-
13:48 - 13:49אני אוהבת לראות אותן,
-
13:50 - 13:52אני אוהבת לשחק איתן,
-
13:52 - 13:55ואני אוהבת לחקור אותן.
-
13:55 - 13:57וגם, אני אוהבת לשתות אותן.
-
13:57 - 13:58תודה רבה.
-
13:58 - 14:03(מחיאות כפיים)
- Title:
- המדע המרתק של בועות, מסבון לשמפניה
- Speaker:
- לי ווי טאן
- Description:
-
more » « less
בשיחה המבדרת וההדגמה החיה, המדענית לי ווי טאן חולקת אתנו את סודות הבועות -- משאיפתן הבלתי נדלית לשלמות גיאומטרית ועד ליישומן ברפואה ובעולם הספנות, שם מעצבים יוצרים כלים יותר יעילים באמצעות חיקוי הבועות הנוצרות על ידי הפינגווינים השוחים. למדו עוד על הנפלאות המתמטיות וגלו את הקסם החבוי בעולם היומיומי.
- Video Language:
- English
- Team:
closed TED
- Project:
- TEDTalks
- Duration:
- 14:17
|
Ido Dekkers approved Hebrew subtitles for The fascinating science of bubbles, from soap to champagne | |
|
|
Ido Dekkers accepted Hebrew subtitles for The fascinating science of bubbles, from soap to champagne | |
|
|
Ido Dekkers edited Hebrew subtitles for The fascinating science of bubbles, from soap to champagne | |
|
Yael Ring edited Hebrew subtitles for The fascinating science of bubbles, from soap to champagne |